15. Кислотность почв. Виды кислотности почв. Какой вид кислотности определяют титрованием водной вытяжки?

Актуальная кислотность обусловлена ионами водорода, находящимися в почвенном растворе и выражается значением pH водной вытяжки из почвы. Обычно актуальная кислотность наблюдается при наличии в почве растворимых органических кислот, диоксида углерода или таких соединений алюминия и железа, которые, взаимодействуя с водой, дают кислую реакцию.

Потенциальную кислотность обнаруживают при обработке почвы растворами различных солей, вызывающими вытеснение ионов водорода и алюминия из поглощённого состояния.

Принято различать две формы потенциальной кислотности: обменную и гидролитическую.

• Потенциальную кислотность почв принято определять при воздействии на почву растворов хлорида калия (обычно 1 N. раствор КCl) - обменная кислотность,

• - или растворов гидролитически щелочной соли (обычно 1 N. раствор CH3COONa)-гидролитическая кислотность.

Обменная кислотность появляется при обработке почвы 1 Н раствором нейтральной соли, например, KCl. В этом случае из почвы вытесняются водородные ионы Н+. Обменную кислотность выражают, как и актуальную, знаком рН, но обязательно указывают «рН солевой вытяжки» (или обменную кислотность почв в миллиграмм-эквивалентах (мг-экв.) Н+ и Al3+ (в сумме) на 100 г почвы.

Гидролитическая кислотность обнаруживается при обработке почвы гидролитически щелочной солью (солью сильного основания и слабой кислоты). Чаще всего для её определения пользуются 1 Н раствором ацетата натрия CH3COONa. Гидролитическая кислотность характеризует способность почвы связывать основания из растворов гидролитически щелочных солей. Гидролитическую кислотность выражают в мг-экв. на 100 г почвы. Гидролитическая кислотность зависит от типа почвы, абсолютная величина её бывает от 2 до 8-10 и даже до 15 мг-экв. на 100 г почвы.

Гидролитическая кислотность, как правило, больше обменной и включает в себя обменную и актуальную кислотность, а обменная, в свою очередь, включает в себя актуальную кислотность.

16. Почему различаются значения рН водной и калийной вытяжки? Что такое рН? Как его определяют?

Кислотность почвы определяют в водных и солевых вытяжках. В водных вытяжках определяют активную кислотность, которая обусловлена концентрацией водородных ионов в почвенном растворе, а в солевых - потенциальную (обменную) кислотность, обусловленную наличием в почве поглощенных ионов водорода, а иногда и алюминия.

Активная реакция, т. е. активная кислотность почв, обусловлена водородными ионами почвенного раствора и характеризуется величиной рН водной суспензии почв.

Показатель активных водородных ионов условно обозначенный символом рН, представляет собой десятичный логарифм активности аН+ этих ионов, взятый с обратным знаком, т. е. рН = - lg aH+

17. Причины закисления. Меры борьбы с закислением почв.

Выделяют следующие основные причины закисления почв, которые носят естественный и антропогенный характер.

·                     Выделение (выдыхание) микроорганизмами и корнями растений углекислого газа, при растворении которого в воде образуется угольная кислота.

·                     Образование некоторых форм гумуса, имеющих повышенную кис­лотность. Это может происходить при переработке трудно разлагаемого органического вещества —например, хвойной подстилки.

·                     Всасывание растениями с почвенной влагой катионов щелочных и щелочноземельных металлов (калия, натрия, кальция, магния), приводя­щее к обогащению почвен-                                        ного раствора кислотными компонентами.

·                Внесение кислотообразующих удобрений. К таким удобрениям от­носятся, прежде всего, аммиачные удобрения на основе мочевины, преоб­разование которой в нит-       ратную форму, усвояемую растениями, сопровождается образованием азотной кислоты.

·                Кислотные осадки, при которых в почву с дождевой водой попада­ют серная, азотная и сернистая кислоты (рН кислотного дождя может дости­гать 2-3 единиц). Обычный (неки         слотный) дождь содержит также угольную кислоту за счет растворения углекислого газа и всегда имеет некоторую кис­лотность (рН около 5,5-6). Кислотность дождей          может значительно возрас­тать в случае промышленных выбросов в атмосферу, содержащих щелочные компоненты. Например, при работе тепловых электростанций, использую­щих горючие сланцы, в воздух выбрасываются огромные массы газов, хоть и содержащих мелкодисперсный аэрозоль щелочно­го оксида кальция. В подобных ситуациях можно            говорить уже о щелочных (или кислотно-щелочных) дождях, причем рН таких дождей будет обуслов­лен объемом и составом газовых выбросов, интенсивностью дождя и др.

Меры борьбы

Для изменения кислотности почвы в нашей стране применяют вещества, содержащие известь: известковую и доломитовую муку, гашеную известь, молотый мел, торфяную золу, гажу, сланцевую и древесную золу, цементную пыль. Другим важным и дешевым источником пополнения запасов природных известковых материалов являются отходы промышленности, к которым относятся некоторые виды шлаков, шламов, золы сланцев, бурых углей, отходный мел, известковые доломиты, дефекат и другие. Любые изменения величины pH свидетельствуют о необходимости известкования.

На кислотность почв могут влиять многие факторы, которые можно разделить на природные и антропогенные. Первые обусловлены естественными причинами. Реакция среды некоторых почв, например серых лесных, изначально кислая. Лесной опад, в том числе хвойный, в период образования этих земель существенно отличался от растительности степей и лугов, где формировались черноземы. Лигнин и смолы, слабо разлагаясь, обеспечивали фульватный состав гумуса и кислую реакцию среды. В почве могут присутствовать свободные органические кислоты типа уксусной, щавелевой, лимонной, образовавшиеся в результате жизнедеятельности микроскопических грибов и бактерий, разложения остатков растительности, корней и насекомых. В некоторых случаях, к примеру, при выветривании горных пород и минералов, образуются сильные минеральные кислоты — соляная, серная. Также кислая реакция почвенной среды возникает там, где климат влажный и часто идут дожди. В этом случае растворимые в воде минеральные вещества вымываются. Почвенный поглощающий комплекс постепенно разрушается, и происходит замена кальция и магния на водород. В зависимости от количества выпадающих осадков эти потери колеблются от 89 до 287 кг/га.

Один из основных антропогенных факторов — регулярное внесение большого количества минеральных удобрений, которые сильно подкисляют земли. Изменяют уровень pH и кислотные осадки: дождь, град, снег, туман. Оксиды серы в нижней тропосфере реагируют с водяными парами и дают серную кислоту. Подкисляются атмосферные осадки, а затем земли, водоемы: pH снижается до 4–5 единиц, в результате чего деградируют биоценозы. Под влиянием таких дождей ухудшаются свойства почв. Если в доиндустриальную эпоху pH дождевых вод составлял примерно 5,6, то сейчас во многих регионах нередко опускается ниже 4,5.

Оказывает существенное влияние на состояние грунта и техногенное воздушное загрязнение. Согласно расчетам ученых, на сушу за год выпадает более 6,3 млрд т веществ, включая твердые и жидкие аэрозоли. В результате происходит значительное подкисление многих почв.